DK150790B - Fremgangsmaade til rensning eller skylning af et tankanlaeg og anlaeg til udoevelse af fremgangsmaaden - Google Patents

Description

i 150790

Den foreliggende opfindelse angår generelt rensning og sterilisering af rørkredsløb i industrielle anlæg, især inden for fødevareindustrien, såsom mælkeanlæg og mejerianlæg. For at undgå kontamination af det produkt, der behandles i anlæggene, og/eller for at reducere bakte-5 rievækst er nødvendigt fra tid til anden at rense kredsløbets indre overflader. En sådan renseoperation foretages mest økonomisk ved cirkulering af skyllevand, der indeholder én eller flere additiver såsom syreopløsninger, alkaliske rensemidler, hydrogenperoxid og desinfektionsmidler. Normalt foretages der også en opvarmning af 10 skyllevandet for at forbedre dets rensende og desinficerende virkning. En sådan rensning ved hjælp af en cirkulerende, rensende vandig opløsning, der ikke kræver nogen demontering, kaldes normalt CIP (Cleaning In Place).

Der kendes adskillige forskellige ClP-anlæg - centraliserede som de-15 centraliserede. Et centraliseret ClP-anlæg, se fx dansk fremlæggelsesskrift nr. 125.301, kan ved hjælp af ventilindretninger selektivt bringes i forbindelse med en hvilken som helst af et anlæg af et antal rørkredsløb, der skal renses. Sådanne centraliserede anlæg kan imidlertid indebære anvendelsen af et temmelig kompliceret ventilsy-20 stem, og temmelig lange forsyningsledninger resulterer i varmetab fra renseopløsningen og i et overdrevent stort forbrug af renseopløsning som følge af de lange forsyningsledninger, der er nødvendige. I de kendte decentraliserede ClP-anlæg er hvert rørkredsløb tildelt et separat skylle- eller rensesystem, der omfatter vandtilførsel og en 25 vandopvarmningsindretning, medens de rensende eller desinficerende additiver normalt tilføres alle de decentraliserede anlæg fra en fælles kilde. De centraliserede såvel som de decentraliserede kendte ClP-anlæg omfatter en charge- eller balancetank, i hvilken der indføres et forudbestemt- volumen af skyllevand eller vandig opløsning. Derefter 30 cirkuleres dette volumen af skyllevand i det rørkredsløb, der skal renses. Normalt indbefatter rørkredsløbet sin egen produktpumpe, og i dette tilfælde må produktpumpen og ClP-anlæggets cirkulationspumpe arbejde synkront, for at man kan undgå kavitation. Endvidere må i det mindste den ene af pumperne være selvansugende.

2 1507913

Ved den foreliggende opfindelse er der blevet tilvejebragt en væsentlig simplificeret ClP-fremgangsmåde og et ClP-anlæg af den decentraliserede type. Der er således ved opfindelsen blevet tilvejebragt en fremgangsmåde til rensning eller skylning af et tankanlæg, der indbe-5 fatter en tank til opbevaring og/eller behandling af et produkt, med tanken forbundne rørledninger samt en pumpe til at pumpe produktet til og/eller fra tanken, idet røranlægget forbindes således med et renseaggregat, der tjener til tilførsel af rense- og skyllevand samt eventuelt ét eller flere rensefremmende additiver til anlægget, at 10 tankanlægget og renseaggregatet kommer til at indgå i et fælles rørkredsløb, hvorefter rense- eller skyllevandet med eventuelle additiver under anvendelse af en balancetank pumpes gennem rørkredsløbet og således bringes til at cirkulere i dette, og fremgangsmåden ifølge opfindelsen er ejendommelig ved, at produkttanken anvendes som 15 balancetank, og at rense- eller skyllevandet bringes til at cirkulere i rørkredsløbet ved hjælp af produktpumpen.

Dette betyder, at renseaggregatet ved anvendelse af fremgangsmåden ifølge opfindelsen hverken behøver at indbefatte en balancetank eller en speciel cirkulationspumpe. Derved billiggøres renseaggregatet 20 væsentligt, hvilket gør det særligt velegnet til brug i et ClP-anlæg af den decentraliserede type. Den manglende tilstedeværelse af en speciel balancetank og en speciel cirkulationspumpe bevirker endvidere, at den del af rørkredsløbet, der tilhører renseaggregatet eller CIP-an-lægget, bliver forholdsvis lille, hvilket muliggør en formindskelse af 25 forbruget af rense- eller skyllevand i forbindelse med rense- eller skylleprocesserne, og dermed også en formindskelse af forbruget af rensefremmende additiver samt af energiforbruget i forbindelse med en eventuel opvarmning af rensevandet.

Da produktpumpen ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen også an-30 vendes som den eneste cirkulationspumpe under ren seproceduren, opstår der ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen ikke de ovenfor omtalte problemer ved anvendelse af to serieforbundne pumper.

Opfindelsen angår også et anlæg til brug ved udøvelse af den ovenfor nævnte fremgangsmåde og af den art, der har en tank til opbevaring 150790 3 og/eller behandling af et produkt, rørledninger, der er forbundet med tanken, en pumpe til at pumpe produktet til og/eller fra tanken, et renseaggregat for tilførsel af rense- og skyllevand, samt eventuelt ét eller flere rensefremmende additiver til anlægget og indrettet til 5 selektivt at kunne sluttes til rørledningerne og/eller tanken således, at disse sammen med renseaggregatet kommer til at indgå i et fælles rørkredsløb, og anlægget ifølge opfindelsen er ejendommeligt ved, at rørkredsløbet er således indrettet, at rense- og skyllevandet kan bringes ti.l at cirkulere i dette· kredsløb alene ved hjælp af produkt-10 pumpen og under anvendelse af produkttanken som balancetank.

Opfindelsen vil i det følgende blive forklaret under henvisning til tegningen, der skematisk illustrerer et rørkredsløb med en tank og et ClP-anlæg ifølge opfindelsen, der specielt er tilegnet dette kredsløb.

Det på tegningen illustrerede rørkredsløb har en tank 10, der kan 15 indeholde et væskeformigt produkt, fx mælk, og en produkttilgangsledning 11, der står i forbindelse med et tilgangsrør 12, der strækker sig gennem tanken 10's øverste væg 13 og aksialt ind i tanken, hvor rørets åbne ende 14 er beliggende i den nederste del af tanken. Kredsløbet omfatter også en afgangsledning 15, der indeholder en 20 produktpumpe 16.

Tanken 10 kan være en lagertank eller en produktbehandlingstank af en hvilken som helst art, og væskeformigt produkt, der skal behandles eller oplagres i tanken, kan tilføres gennem tilgangsledningen 11, medens væskeformigt produkt, der skal anvendes, eller som er blevet 25 behandlet, kan fjernes fra tanken gennem afgangsledningen 15 ved hjælp af pumpen 16.

Med visse tidsrum tømmes tanken 10 for produkt, hvorefter tanken og tilgangs- og afgangsledningerne 11 og 15, der står i forbindelse med tanken, renses eller skylles for at reducere bakterievækst og/eller for 30 at fjerne aflejringer fra kredsløbets indre vægge. Det kan også være ønskeligt at skylle rørkredsløbet for at fjerne produkt rester, før kredsløbet skal anvendes til et andet produkt. Skylleprocessen kan foretages ved hjælp af et såkaldt ClP-anlæg (Cleaning in Place), der 150790 4 under ét er betegnet med 17. Ved den på tegningen viste udførelsesform omfatter ClP-anlægget 17 tre kilder til rensefremmende og/eller desinficerende additiver, fx henholdsvis lud, syre og hydrogenpero-xid. Afmålte mængder af et hvilket som helst af disse additiver kan 5 pumpes til en drænventil 21 gennem additivindgangsledningen 22 ved hjælp af en doseringspumpe 23, der fx kan være en drivhjulspumpe.

Hver af additivkilderne 18-20 er forbundet med additivtilgangsledningen 22 gennem forbindelsesledninger henholdsvis 24, 25 og 26, der hver især indeholder en selektivt regulerbar ventil, henholdsvis 24a, 10 25a og 26a, fx i form af solenoideaktiverede ventiler. En vandtilgangs ledning 27, der indeholder en ventil 28, fx en solenoidestyret ventil, og en envejsventil 29 udmunder i et i drænventilen 21 værende kammer 30, som additivtilgangsledningen 22 også står i forbindelse med.

En grenledning 31, der indeholder en ventil 32, fx en solenoideventil, 15 forbinder vandtilgangsledningen 27 med additivtilgangsledningen 22 på pumpen 23's tilgangsside.

Drænventilen 21 har et bevægeligt ventillegeme 21a, der betjenes ved hjælp af en dobbeltvirkende pneumatisk cylinder 21b, og som kan ligge an mod modsat anbragte sæder, henholdsvis 33 og 34, inde i et 20 ventilkammer 35. Når ventillegemet 21a bevæges i indgreb med sædet 33, afbrydes forbindelsen mellem ventilkamrene 30 og 35, og når ventillegemet bevæges i indgreb med det modstående ventilsæde 34, afbrydes forbindelsen mellem venti I kammeret 35 og en drænledning 36, der fører til kloak. Ventillegemet 21a kan også anbringes i en mellem-25 stilling, i hvilken der etableres forbindelse mellem kammeret 30 og drænledningen 36.

En ventil 37, der svarer til drænventilen 21, er indskudt i produktafgangsledningen 15. Ventilen 37’s ventillegeme 37a kan ved hjælp af en dobbeltvirkende pneumatisk cylinder 38 bevæges mellem en stilling, 30 i hvilken ventillegemet er i indgreb med et ventilsæde 39, der adskiller ventilkamre 40 og 41, og en stilling, i hvilken ventillegemet 37a indgriber i et ventilsæde 42 og afbryder forbindelsen mellem ventil kammeret 41 og en forbindelsesledning 43, der forbinder kamrene 41 og 35 i henholdsvis ventilerne 37 og 21. Ventilkamrene 30 og 35 40 i ventilerne 21 og 37 er indbyrdes forbundet ved hjælp af en 5 150790 dampejektor 44 og en envejsventil 45, og der kan fra en passende dampkilde føres varm damp til ejektoren 44 gennem en tilgangsledning 46, der indeholder en regulerbar ventil 47, fx en magnetventil.

En turbinelignende væskesprøjteindretning 48, der er monteret ro-5 terbart omkring en perforeret øverste del af tilgangsrøret 12, og en ventilindretning 49, der har et ventillegeme 49a, som er bevægelig mellem tre forskellige stillinger ved hjælp af en pneumatisk cylinder 50, er anbragt ved den nederste del af tanken 10. I sin øverste stilling indgriber ventillegemet 49a med og lukker den nederste åbne 10 ende af tilgangsrøret 12, medens tanken er i forbindelse med afgangsledningen 15. I sin nederste stilling lukker ventillegemet 49a forbindelsen mellem tanken 10 og afgangsledningen 15, medens tilgangsrøret 12 er åbent. I den mellemliggende stilling for ventillegemet 49a kan væskeformigt produkt samtidigt tilføres og udtømmes fra tanken 10.

15 Det på tegningen viste ClP-anlasg fungerer som følger:

Under rørkredsløbets normale funktion ligger ventilen 37's ventillegeme 37a an mod ventilsædet 42, og der kan så føres et væskeformigt produkt ind i tanken 10 gennem produkttilgangsledningen 11, og produktet kan opsamles i tanken, når ventilen 49's ventillegeme 49a er 20 i sin nederste stilling. Hvis man ønsker at udtage væskeformigt produkt fra tanken ved hjælp af pumpen 16, kan ventilindretningen 49a bevæges til sin øverste stilling. Hvis man ønsker at indføre væskeformigt produkt i tanken gennem tilgangsledningen 11 og samtidigt at udtage væskeformigt produkt fra tanken gennem afgangsled-25 ningen 15, bevæges ventillegemet 49a til sin mellemste stilling.

Når tanken 10 er blevet helt tømt for væskeformigt produkt, og man ønsker at skylle eller rense rørkredsløbet, bevæges ventilen 37's ventillegeme 37a til sin øverste stilling, i hvilken det ligger an mod sædet 39 og afbryder forbindelsen mellem kamrene 40 og 41, og ventilen 21's 30 ventillegeme 21a bevæges til sin nederste stilling, i hvilken det ligger an mod ventilsædet 34 og afbryder forbindelsen til drænledningen 36 og etablerer forbindelse mellem ventilkamrene 30 og 35. Vandtilførselsventilen 28 åbnes nu, så at der kan strømme vand gennem envejs- 150790 6 ventilen 29, ventil kamrene 30 og 35, forbindelsesledningen 43 og ventilkammeret 41 til afgangsledningen 15. Én eller flere af ventilerne 24a, 25a og 26a kan samtidigt åbnes, og doseringspumpen 23 kan bringes i funktion således, at en doseret mængde eller doserede 5 mængder af de ønskede additiver føres ind i ventil kammeret 30 og derfra ind i tanken 10 sammen med skyllevandet. Når den ønskede mængde additiver er blevet tilført, lukkes de respektive ventiler 24a, 25a og 26a, og ventilen 32 åbnes, så at pumpen 23 nu kan pumpe skyllevand fra tilgangsledningen 27. Hvis vandtrykket i vandtilgangs-10 ledningen 27 er i hovedsagen konstant, styres funktionen af ventilerne 28 og 32 fortrinsvis af en ikke vist timer, der er indrettet til at lukke disse ventiler efter et forudbestemt tidsrum, der svarer til, at den ønskede mængde skyllevand er blevet indført i rørkredsløbet. Når den forudbestemte mængde vand er blevet indført, lukkes tilgangsven-15 tilen 28, og produktpumpen 16 startes, så at skyllevandet, der indeholder de ønskede additiver, bringes til at cirkulere gennem rørkredsløbet. Samtidigt bevæges ventilen 49's ventillegeme 49a til sin øverste stilling, hvorved den åbne ende 14 af tilgangsrøret 12 lukkes. Dette ’ betyder, at det cirkulerende skyllevand tvinges til at strømme ud 20 gennem perforeringerne i den øverste del af tilgangsrøret og ud gennem sprøjteindretningen 48, så at alle indre vægdele af tanken 10 rammes af den af sprøjteindretningen 48 udsprøjtede rensevæske.

Medens rensevæsken eller skyllevæsken cirkuleres i rørkredsløbet, kan væsken opvarmes til en ønsket temperatur ved indblæsning af 25 varm damp i ventil kammeret 40 ved hjælp af ejektoren 44 og en vejsventilen 45. Dampindblæsningen kan styres på basis af signaler, der modtages fra en temperaturføler 51, der er anbragt i produktafgangsledningen 15. Når skyllevandet er blevet cirkuleret i et forudbestemt tidsrum, bevæges ventillegemet 21a til sin øverste stilling, hvorved 30 venti I kammeret 35 bringes i forbindelse med drænledningen 36. Skyllevandet kan nu afdrænes fra anlægget, og ventilerne 37 og 49 føres derefter tilbage til deres udgangsstillinger, før der føres produkt ind i rørkredsløbet. Ventilen 21's ventillegeme 21a efterlades fortrinsvis i sin mellemliggende stilling, så at væsker, der måtte sive ind i ventil-35 kammeret 30, føres til kloak gennem drænledningen 36.

7 150790

Tilførselen af damp gennem ventilen 47 såvel som funktionen af de andre ventiler og pumper kan styres ved hjælp af en elektronisk styreindretning, fx en mikrocomputer (ikke vist), så at anlægget bringes til at fungere i henhold til et forud fastlagt program, fx i 5 hovedsagen som beskrevet ovenfor.

S kyl I ep roces s en kan om ønsket omfatte et antal efter hinanden følgende skylleoperationer som den ovenfor beskrevne, hvor der anvendes skyllevand med forskelligt indhold af additiver og/eller med forskellig temperaturer.

10 Det er klart, at der kan foretages forskellige modifikationer af det ovenfor beskrevne anlæg. Således kan de forskellige ventilarrangementer, der er vist og beskrevet, også anvendes i andre udførelsesformer, hvis det er i stand til at føre en forudbestemt mængde skyllevand med ønsket indhold af additiver direkte ind i rørkredsløbet 15 under anvendelse af produkttanken som balancetank.